基于迈克尔加成反应的硅烷改性聚醚及其合成方法技术

本发明专利技术涉及基于迈克尔加成反应的硅烷改性聚醚及其合成方法。按当量份计算，由聚醚胺1.00份、丙烯酰氧基硅烷4.00～6.00份，通过迈克尔加成反应合成制得。采用聚醚胺与醚胺与丙烯酰氧基硅烷，通过迈克尔加成反应成功合成出硅烷封端聚醚。该合成路线的反应条件温和、工艺简便、不需要催化剂、无副产物。合成产物含丰富的硅氧烷，复配交联型硅烷偶联剂，能实现快速表干。该产物分子链中不含氨基甲酸酯键和游离氨基甲酸酯，同时通过Si‑O‑Si键交联，能够综合聚氨酯密封胶和硅酮胶的优点，有望应用于制备高性能MS密封胶。

【技术实现步骤摘要】
基于迈克尔加成反应的硅烷改性聚醚及其合成方法
本专利技术涉及基于迈克尔加成反应的硅烷改性聚醚及其合成方法，属于高分子材料领域。
技术介绍
硅烷改性聚醚密封胶(MS密封胶)的分子结构中不含氨基甲酸酯、游离异氰酸酯和有机溶剂，并且通过硅氧烷的水解-脱水缩合进行化学交联，因此兼具聚氨酯密封胶和硅酮密封胶的优点，即力学性能、施工性、粘接性优异，却没有硅酮胶硅油渗出污染基材、聚氨酯密封胶耐候性差得特性。因此，MS密封胶是当今新型弹性密封材料的发展趋势。MS密封胶的技术难点在于硅烷封端聚醚。日本钟渊化学首创的合成路线，即通用型聚醚多元醇与烯丙基氯在碱催化剂存在下进行威廉姆森反应，得到烯丙基封端聚醚，然后用Pt或氯铂酸作催化剂，与二甲氧基甲基硅烷反应封端得到硅烷封端聚醚。该路线已实现产业化，并有知识产权保护。瑞士瓦克和美国陶氏化学各自也具有独特的技术路线和商业化产品。受制于知识产权保护及先发产业化优势，国内尚无真正意义上商业化的硅烷封端聚醚，国内密封胶厂商通常采用上述三家原料生产MS密封胶。由此可见，突破现有合成路线是促进国内发展MS密封胶的关键。本专利技术用聚醚胺与丙烯酰氧基硅烷通过迈克尔加成反应，在温和的反应条件下成功合成出硅烷封端聚醚。利用该聚醚可制备出综合性能优异的MS密封胶。
技术实现思路
本为解决上述问题，本专利技术提供基于迈克尔加成反应的硅烷改性聚醚及其合成方法。本专利技术涉及的基于迈克尔加成反应的硅烷改性聚醚的合成包含以下摩尔当量的配方：聚醚胺1.00当量份；r>丙烯酰氧基硅烷4.00～6.00当量份。优选地，所述基于迈克尔加成反应的硅烷改性聚醚，丙烯酰氧基硅烷具有吸电共轭双键，与聚醚胺反应原理如下：优选地，所述基于迈克尔加成反应的硅烷改性聚醚的合成中，聚醚胺数均分子量400～6000g/mol，官能度2.0～3.0，胺值0.40～7.00meq/g。优选地，所述基于迈克尔加成反应的硅烷改性聚醚的合成中，丙烯酰氧基硅烷为3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(CAS号：2530-85-0)、2-丙烯酸3-(二乙氧基甲基甲硅烷基)丙基酯(CAS号：13732-00-8)、3-三甲氧基硅烷丙烯酸丙脂(CAS号：4369-14-6)、丙烯酰氧基甲基三甲氧基硅烷(CAS号：21134-38-3)、甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷(CAS号：21142-29-0)、(丙烯酸氧基甲基)二甲基甲氧基硅烷(CAS号：130771-16-3)、1-甲基-2-(三甲氧基硅烷基)乙基甲基丙烯酸酯(CAS号：51749-70-3)、甲基丙烯酸丙氧基三乙酰氧基硅烷(CAS号：51772-85-1)、2-羟基-3-[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙氧基]甲基丙烯酸丙酯(CAS号：59214-63-0)、2-羟基-3-[3-(三甲氧基硅烷基)丙氧基]丙基丙烯酸酯(CAS号：93858-44-7)、甲基丙烯酰氧基甲基三乙氧基硅烷(CAS号：5577-72-0)、甲基丙烯酰氧甲基三甲氧基硅烷(CAS号：54586-78-6)、三(甲氧基乙氧基)丙基酰氧基硅烷(CAS号：57069-48-4)、3-[三(1-甲基乙氧基)硅基]丙基甲基丙烯酸酯(CAS号：80750-05-6)、(三乙氧基甲硅烷基)-2-丙烯酸甲酯(CAS号：78884-71-6)、(2-乙酰氧乙基)三甲氧基硅烷(CAS号：66280-77-1)、2-Propenoicacid,2-methyl-,6-(trimethoxysilyl)hexylester(CAS号：132251-59-3)、2-Propenoicacid-3-(tributoxysilyl)propylester(CAS号：66469-83-8)、2-Propenoicacid-2-[tris(1-methylethoxy)silyl]ethylester(CAS号：189194-82-9)、2-Propenoicacid-2-methyl-4-(trimethoxysilyl)butylester(CAS号：129721-34-2)、3-[bis(2-methoxyethoxy)methylsilyl]propylmethacrylate(CAS号：93804-26-3)、2-(trimethoxy)silylpropylmetacrylate(CAS号：72537-60-1)、中的一种或多种混合物，优选3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(CAS号：2530-85-0)。优选地，所述基于迈克尔加成反应的硅烷改性聚醚的合成过程如下：按设定配比往反应釜中投入聚醚胺，升温至100～120℃，抽真空至不大于-0.095MPa，机械搅拌1～3小时以除痕量水分，降温至25～60℃并持续通入氮气，投入丙烯酰氧基硅烷，机械搅拌3～6小时，投入稀释剂调节粘度，继续机械搅拌12～36小时，升温减压除稀释剂，计量出料、密封包装，得硅烷改性聚醚。优选地，所述基于迈克尔加成反应的硅烷改性聚醚的合成过程中，投入稀释剂为非必要步骤，当需要投入稀释剂时，稀释剂为四氢呋喃(THF)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)、甲苯、二甲苯、二氯甲烷、氯仿、石油醚的一种或多种混合物。本专利技术的基于迈克尔加成反应的硅烷改性聚醚的有益效果：采用氨基与吸电共轭双键经迈克尔加成反应，在末端接枝硅氧烷，反应条件温和，工艺简单、能源消耗低；(2)硅烷改性聚醚可用于制备MS密封胶，通过硅氧烷的水解与交联，实现湿气条件下的快速固化。具体实施实例为更好的说明本专利技术的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例对本专利技术作进一步说明。本专利技术实施例及对比例中实验所用的原料如下，但是不限于以下原料，本专利技术只是以下原料为具体例子来进一步具体说明本申请中所述基于迈克尔加成反应的硅烷改性聚醚的效果：聚醚胺：JeffamineD-400，官能度2.0，数均分子量430g/mol，胺值4.10～4.70meq/g；JeffamineD-2000，官能度2.0，数均分子量2000g/mol,胺值0.98～1.05meq/g；JeffamineD-4000，官能度2.0，数均分子量4000g/mol,胺值0.44～0.52meq/g；JeffamineT-403，官能度3.0，数均分子量440g/mol,胺值6.10～6.60meq/g；JeffamineT-5000，官能度3.0，数均分子量5000g/mol,胺值0.50～0.54meq/g；亨斯迈。丙烯酰氧基硅烷：3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷，CG-571，南京辰工。稀释剂：THF，济南仁源化工有限公司。乙烯基三甲氧基硅烷：JH-V171，湖北津乐达化工。交联型硅烷偶联剂：甲基三甲氧基硅烷，CG-8030，南京辰工。本专利技术设置实施例1～7及对比例1～3，按照高、低分子量搭配方式设计配方。实施例和对比例按照相同方法合成，获得基于迈克尔加成反应的硅烷改性聚醚，其合本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于迈克尔加成反应的硅烷改性聚醚及其合成方法，其特征在于，所述的基于迈克尔加成反应的硅烷改性聚醚，由聚醚胺1.00当量份、丙烯酰氧基硅烷4.00～6.00当量份，通过迈克尔加成反应合成制得。/n

【技术特征摘要】
1.基于迈克尔加成反应的硅烷改性聚醚及其合成方法，其特征在于，所述的基于迈克尔加成反应的硅烷改性聚醚，由聚醚胺1.00当量份、丙烯酰氧基硅烷4.00～6.00当量份，通过迈克尔加成反应合成制得。


2.根据权利要求1所述的基于迈克尔加成反应的硅烷改性聚醚及其合成方法，其特征在于，所述丙烯酰氧基硅烷具有吸电共轭双键，与聚醚胺反应原理如下：





3.根据权利要求1～2所述的基于迈克尔加成反应的硅烷改性聚醚及其合成方法，其特征在于，聚醚胺数均分子量400～6000g/mol，官能度2.0～3.0，胺值0.40～7.00meq/g。


4.根据权利要求1～3所述的基于迈克尔加成反应的硅烷改性聚醚及其合成方法，其特征在于，丙烯酰氧基硅烷为3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(CAS号：2530-85-0)、2-丙烯酸3-(二乙氧基甲基甲硅烷基)丙基酯(CAS号：13732-00-8)、3-三甲氧基硅烷丙烯酸丙脂(CAS号：4369-14-6)、丙烯酰氧基甲基三甲氧基硅烷(CAS号：21134-38-3)、甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷(CAS号：21142-29-0)、(丙烯酸氧基甲基)二甲基甲氧基硅烷(CAS号：130771-16-3)、1-甲基-2-(三甲氧基硅烷基)乙基甲基丙烯酸酯(CAS号：51749-70-3)、甲基丙烯酸丙氧基三乙酰氧基硅烷(CAS号：51772-85-1)、2-羟基-3-[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙氧基]甲基丙烯酸丙酯(CAS号：59214-63-0)、2-羟基-3-[3-(三甲氧基硅烷基)丙氧基]丙基丙烯酸酯(CAS号：93858-44-7)、甲基丙烯酰氧基甲基三乙氧基硅烷(CAS号：5577-72-0)、甲基丙烯酰氧甲基三甲氧基硅烷(CAS号：54586-78-6)、三(甲氧基乙氧基)丙基酰氧基硅烷(CAS号：57069-48-4)、3-[三(1-甲基乙氧基)硅基]丙基甲基丙烯酸酯(CAS号：80750-05-6)、(三乙氧基甲硅烷基)...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏柳荷，李禹函，刘兴江，孙爱灵，李雯娟，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：发明
国别省市：河南;41